Bacteriófagos: curva de un paso y rendimiento infectivo

Un aumento brusco de virus detectables no se interpreta como una división bacteriana. Para leer una curva de bacteriófagos hay que identificar qué se mide: partículas físicas, unidades infectivas o material genético. Confundir esas medidas permite obtener un número correcto con una conclusión biológica equivocada.

Resolveremos tres ejercicios originales de ampliación del bloque de virus. El modelo supone una infección sincronizada, una sola ronda productiva y ausencia de nuevas infecciones durante el intervalo analizado. Son condiciones didácticas explícitas: sin ellas, un cociente sencillo podría mezclar varias generaciones de infección.

Una curva depende del ensayo utilizado

En un ciclo lítico se producen componentes virales, se ensamblan nuevas partículas y se liberan. En la lisogenia de un fago temperado con profago integrado, el genoma puede mantenerse junto al bacteriano antes de una eventual inducción.

El apartado sobre ciclos virales de OpenStax permite contrastar estos procesos. Para interpretar un recuento, el apartado de cultivo e identificación de virus contextualiza distintos métodos de cultivo e identificación. El protocolo de ensayo de placas de la American Society for Microbiology explica la formación y el recuento de placas con hospedadores sensibles.

Aquí expresamos el resultado en unidades formadoras de placa, UFP. Es una medida operativa de infectividad bajo condiciones concretas. No la convertiremos automáticamente en número total de viriones, moléculas de ADN o células bacterianas.

Ejercicio 1: leer el aumento antes de calcular

Se infectan de manera productiva 2,0 × 10⁵ células. Después se elimina el inóculo no adsorbido y se impiden nuevas infecciones. El ensayo analiza únicamente el medio exterior, sin romper de forma artificial las células.

Tiempo	UFP libres detectadas en el volumen total
0 min	Por debajo del límite de detección
10 min	Por debajo del límite de detección
20 min	Por debajo del límite de detección
30 min	1,0 × 10⁷
40 min	1,0 × 10⁷

La subida entre 20 y 30 minutos es compatible con liberación de progenie infectiva durante ese intervalo. La tabla no determina un instante exacto, como 25 minutos: solo sitúa el cambio entre observaciones.

El tramo inicial no demuestra ausencia de genomas virales dentro de las células. El ensayo mide UFP en el medio externo, no toda la actividad intracelular.

Tampoco permite fijar el comienzo exacto de la síntesis de ADN. Para hacerlo necesitaríamos otra medida. Una tabla externa de infectividad no responde por sí sola a todas las preguntas sobre el ciclo.

El rendimiento infectivo medio del modelo es 1,0 × 10⁷ / (2,0 × 10⁵) = 50 UFP por célula productivamente infectada. La palabra medio importa: no hemos observado que cada célula individual libere exactamente cincuenta unidades.

Ejercicio 2: descontar un fondo medido

Otro ensayo empieza con 1,0 × 10⁵ células productivamente infectadas. Un control independiente establece que persisten 2,0 × 10⁴ UFP del inóculo durante todo el intervalo. La meseta final del ensayo contiene 6,02 × 10⁶ UFP.

El supuesto declara que ese fondo se suma al resultado y permanece estable. Para calcular la contribución nueva:

UFP nuevas = 6,02 × 10⁶ − 2,0 × 10⁴ = 6,00 × 10⁶.

Después dividimos por las células que han producido progenie:

Rendimiento = 6,00 × 10⁶ / 1,0 × 10⁵ = 60 UFP por célula.

Dividir directamente la meseta habría dado 60,2, mezclando progenie y fondo. En este caso la diferencia numérica es pequeña, pero el procedimiento sigue siendo distinto.

Si el fondo no fuera estable, no podríamos restar sin más el valor inicial. Haría falta conocer su evolución o disponer de un control apropiado. La resta está justificada por la condición que proporciona el ejercicio, no por una regla universal sobre cualquier cultivo.

Ahora compara con un ensayo que tenga el doble de células infectadas y 1,20 × 10⁷ UFP nuevas. Su producción total se duplica, pero el rendimiento vuelve a ser 60. La cantidad total y la producción media por célula contestan a preguntas diferentes.

Ejercicio 3: mantener un profago sin una liberación lítica

Un cultivo didáctico comienza con 100 bacterias lisógenas. Cada bacteria contiene una copia integrada del profago. Durante tres divisiones sucesivas no hay pérdida del profago, inducción ni muerte, y cada célula origina dos descendientes.

Después de la primera división hay 200 células; después de la segunda, 400; después de la tercera, 800. Bajo las condiciones dadas, cada descendiente conserva una copia integrada, de modo que hay 800 copias integradas repartidas entre 800 células.

El cálculo es 100 × 2³ = 800. No significa que se hayan liberado 800 fagos al medio. El supuesto describe copia del genoma integrado junto con la multiplicación celular, no ensamblaje y lisis en cada división.

Una respuesta que escriba «aumenta el ADN viral, por tanto aumenta en la misma cantidad la infectividad libre» confunde las magnitudes. Para relacionarlas necesitaríamos demostrar producción y liberación de partículas infectivas.

La inducción de un fago temperado podría cambiar la situación, pero en este ejercicio se excluye expresamente. No debemos introducirla para justificar un resultado contrario a los datos.

Qué denominador corresponde a cada pregunta

Para rendimiento medio usamos células productivamente infectadas. El total inicial de bacterias no sirve si solo una parte produce progenie y el enunciado diferencia ambos grupos.

Para proporción de células lisógenas necesitamos el número de células de la población considerada. Para UFP por volumen, la unidad incluye un volumen. Ninguno de esos cocientes debe sustituir al otro sin explicar la conversión.

En los ejercicios no hemos calculado diluciones ni multiplicidad de infección. Añadirlas sin datos produciría una precisión aparente. La guía general de microbiología ayuda a situar los ciclos; la libreta de errores permite registrar qué variable confundiste.

Preguntas frecuentes

¿No detectar virus libres significa que no hay genomas virales dentro de las células?

No. El ensayo de virus libres y la detección de material genético intracelular miden cosas diferentes. Puede existir actividad viral dentro de células sin liberación detectable.

¿Las unidades formadoras de placa cuentan todas las partículas físicas?

No. Cuantifican infectividad en las condiciones del ensayo. No deben equipararse sin más a un recuento total de partículas ni de copias de genoma.

¿La lisogenia implica liberar nuevos fagos en cada división bacteriana?

No. En el modelo de profago integrado, el genoma viral puede copiarse con el de la bacteria sin que cada división produzca una liberación lítica.

Nombra la medida antes de interpretar la subida

Reescribe cada resultado incluyendo su unidad y su denominador: UFP totales, UFP por célula o copias integradas. Para seguir estudiando virus, consulta la ficha de Biología de Cataluña, con contenido, precio y condiciones actuales. Estos casos son originales: contrasta el programa de tu comunidad y evita tratarlos como preguntas oficiales o como evidencia de una frecuencia de examen.